Seção: Tutoriais Banda Larga
ATM: ATM: O que é? Rodrigo: O ATM é uma tecnologia de comunicação de dados de alta velocidade usada para interligar redes locais, metropolitanas metropolitanas e de longa distância para aplicações de dados, vo, !udio, e v"deo# As$nc%ronous As$nc%ronous Trans&er Trans&er Mode, ou simplesmente simplesmente ATM, ATM, é uma arquitetura arquitetura de rede de alta velocidade orientada a cone'ão e (aseada na comutação de pacotes de pacotes de dados# O protocolo ATM ATM encapsula os dados em pacotes de taman%o &i'o de )* ($tes +- ($tes de dados e ) de ca(eçal%o.# /o ATM estes pacotes são denominados de células# 0ma célula é an!loga a um pacote de dados, 1 e'ceção que numa das células ATM nem sempre contém a in&ormação de endereçamento endereçamento de camada superior nem in&ormação de controle de pacote# 2ste tipo de transmissão de dados é escal!vel, permitindo que as suas células de )* ($tes possam ser transportadas de uma 3A/ para outra através de uma 4A/ 4A/## A velocidade velocidade do ATM ATM começa em 5) M(ps, )6 M(ps, 6)) M(ps e superiores# 2stas velocidades podem ser atingidas com ca(eamento de co(re ou co(re ou &i(ra &i(ra 7ptica +com 7ptica +com a utiliação e'clusiva de ca(eamento em &i(ra 7ptica pode8se atingir até 955#- M(ps.# ;6< =asicamente a tecnologia ATM &ornece um meio para enviar in&ormações em modo ass"ncrono através de uma rede de dados, dividindo essas in&ormações em pacotes de taman%o &i'o denominados células +cells.# >ada célula carrega um endereço que é usado pelos equipamentos da rede para determinar o seu destino# A tecnologia ATM utilia o processo de comutação de pacotes, que é adequado para o envio ass"ncrono de in&ormações com di&erentes requisitos de tempo e &uncionalidades, aproveitando8se de sua con&ia(ilidade, e&icincia no uso de (anda e suporte a aplicações que requerem classes de qualidade de serviço di&erenciadas# ATM (abreviação de Asynchronous Transfer Mode) é uma tecnogia de rede baseada na transfer!ncia de "acotes reativamente "e#uenos chamados de céuas de tamanho definido$ % tamanho "e#ueno e constante da céua "ermite a transmissão de &udio' vdeo e dados "ea mesma rede$ m"ementaç*es mais recentes de redes ATM su"ortam uma ta+a de transfer!ncia de ,- até .,, Mb"s' #ue #uando com"arado com a m&+ima ta+a de /00 Mb"s da 1thernet mostra a efici!ncia do ATM$ ATM$ % ATM cria canais fi+os entre , "ontos "ara #ue os dados "ossam ser transmitidos$ 1sta fiosofia difere da fiosofia do T2343 no #ua as mensagens são divididas em "acotes e cada "acote "ode tomar uma rota diferente "ara acançar o destino$ 1sta diferença' oferecida "eo ATM' ATM' faciita a monitoração e a cobrança "eo serviço$
5ist6rico: 7ai#ue
/o &i&im m da dé déca cada da de - e in in"c "cio io da dé déca cada da de @ @,, v! v!ri rios os &a &ato tore ress co com( m(in inad ados os demandaram a transmissão de dados com velocidades mais altas: A evolução das redes transmissão para a tecnologia digital em meios elétricos, 7pticos e r!dio A descentralia descentraliação ção das redes redes e o uso de aplicações aplicações cliente cliente B servidor A migração migração das inter&aces inter&aces de te'to te'to para inter&aces inter&aces gr!&icas O aumento do tr!&ego do tipo raCada +(urst$. nas aplicações de dados e o conseqDente aumento do uso de (anda O aumento da capacidade de processamento dos equipamentos de usu!rio +E>s, estações de tra(al%o, terminais 0ni', entre outros. A demanda demanda por por protocolos mais mais con&i!veis con&i!veis e com serviços mais mais a(rangentes# a(rangentes# /essa época consolidava8se o desenvolvimento das tecnologias FGH/ e Irame Rela$# 2ntr 2n tret etan anto to,, a cr cres esce cent nte e ne nece cess ssid idad ade e de us uso o (a (and nda a e de cl clas asse sess de se serv rviç iços os di&er di& eren encia ciadas das,, de aco acordo rdo com o tip tipo o de ap aplic licaçã ação, o, le levou vou ao des desen envol volvim vimen ento to das tecnol tec nolog ogia iass ATM e =8F =8FGH GH/ / += +=roa road( d(an and8F d8FGH/ GH/., ., com pa padrõ drões es e re recom comen enda daçõe çõess ela(orados por 7rgão internacionais de Telecomunicações e suportados pela indJstria mundial# •
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8ede ATM
0ma rede ATM é composta por: 2quipamentos 2quipamentos de usu!rios +E>s, estações de tra(al%o, servidores, computadores de grande porte, EA=K, etc#. e suas respectivas aplicações 2quip 2quipame ament ntos os de acesso acesso com inter& inter&ace ace ATM +rotea +roteado dores res de acesso acesso,, %u(s, %u(s, sLitc%es, (ridges, etc#. 2qui 2quipa pame ment ntos os de rede rede +sLi +sLitc tc%e %es, s, rote rotead ador ores es de rede rede,, equi equipa pame ment ntos os de transmissão com canais 26 B T6 ou de maior (anda, etc#.# A conversão dos dados para o protocolo ATM ATM é &eita pelos equipamentos de acesso# Os &rames gerados são enviados aos equipamentos de rede, cuCa &unção é (asicamente transportar esse &rames até o seu destino, usando os procedimentos roteamento pr7prios do protocolo# •
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A rede ATM é sempre representada representada por uma nuvem, C! que ela não é uma simples cone'ão &"sica entre 5 pontos distintos# A cone'ão entre esses pontos é &eita através de rotas rotas ou canais canais virtuais virtuais +virtual +virtual pat% B c%annel. c%annel. con&igurado con&iguradoss com uma determinada determinada (anda# A alocação de (anda &"sica na rede é &eita célula a célula, quando da transmissão dos dados# A &igura &igura a seguir seguir apresenta uma uma rede ATM#
9antagens e 8estriç*es: edivansousa///gmai$com
A tecnologia tecnologia ATM o&erece o&erece v!rios (ene&"cios, (ene&"cios, quando quando comparada comparada com outras tecnologias: tecnologias: 2mprega a multiple'ação estat"stica, que otimia o uso de (anda Ia o gerenciamento dinâmico de (anda O custo de processamento das suas células de taman%o &i'o é (ai'o Fntegra v!rios tipos di&erentes de tr!&ego +dados, o e v"deo. Narante a alocação de (anda e recursos para cada serviço Eossui alta disponi(ilidade para os serviços Guporta mJltiplas classes de ualidade de Gerviço +oG. Atende a aplicações aplicações sens"veis sens"veis ou não a atraso atraso e perda de pacotes Aplica8se indistintamente indistintamente a redes redes pJ(licas pJ(licas e privadas privadas Eode compor redes escal!veis, &le'"veis e com procedimentos de recuperação autom!tica de &al%as Eode interoperar com outros protocolos e aplicações, tais como Irame Rela$, T>EBFE, HG3, Niga(it 2t%ernet# tecnologia Lireless, GHP B GO/2T, entre outros# 2ntretanto, sua utiliação irrestrita tem encontrado alguns o(st!culos: Outras tecnologias, tais como Iast 2t%ernet, Ni(a(it 2t%ernet e T>EBFE, tm sido adotadas com grande &reqDncia em redes de dados O uso de inter&aces ATM diretamente aplicadas em E>Qs, estações de tra(al%o e servidores de alto desempen%o não tem sido tão grande como se esperava a princ"pio# • • • • • • • • • •
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ATM: AT M: 2aractersticas A tecnologia ATM ATM utilia a multiple'ação e comutação de pacotes para prover um serviço de trans&erncia de dados orientado a cone'ão, em modo ass"ncrono, para atender as necessidades de diversos tipos de aplicações de dados, vo, !udio e v"deo# Hi&erentemente dos protocolos K#5) e Irame Rela$, entre outros, o ATM utilia um pacote de taman%o &i'o denominado célula +cell.# 0ma célula possui )* ($tes, sendo - para a in&ormação Jtil e ) para o ca(eçal%o# >ada célula ATM enviada para a rede contém uma in&ormação de endereçamento que esta(elece uma cone'ão virtual entre origem e destino# 2ste procedimento permite ao
protoc prot ocol olo o im impl plem emen enta tarr as compartil%amento de portas#
cara ca ract cter er"s "stitica cass
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de
/a tecnologia ATM ATM as cone'ões de rede são de 5 tipos: 0/F +0ser8/etLo +0ser8/etLor r Fnter&ace., que é a cone'ão entre equipamentos de acesso ou de usu!rio e equipamentos de rede, e //F +/etLor /ode Fnter&ace., que é a cone'ão entre equipamentos de rede# /o primeiro caso, in&ormações de tipo de serviço são relevantes para a &orma como estes serão tratados pela rede, e re&erem8se a cone'ões entre usu!rios &inais# /o segundo caso, o controle de tr!&ego é &unção Jnica e e'clusiva das cone'ões virtuais con&iguradas entre os equipamentos de rede# O protocolo ATM &oi conce(ido através de uma estrutura em camadas, porém sem a pretensão de atender ao modelo OGF# A &igura a(ai'o apresenta sua estrutura e compara com o modelo OGF#
/o modelo ATM todas as camadas possuem &uncionalidades de controle e de usu!rio +serviços., con&orme apresentado na &igura# A descrição de cada camada e apresentada a seguir: I"si I" sica ca:: pr prov ov os me meio ioss pa para ra tr tran ansm smititir ir as cé célu lula lass ATM# A su su(8 (8ca cama mada da T> +Transmission >onvergence. mapeia as células ATM no &ormato dos &rames da rede de tran transmiss smissão ão +GHP +GHP,, GO/2 GO/2T T, EHP, etc#.# A su(8camada su(8camada EM +E%$ +E%$sical sical Medium. temporia os (its do &rame de acordo com o rel7gio de transmissão# ATM: AT M: é respons!ve respons!vell pela construção, processamento processamento e transmissão das células, e pelo processamento das cone'ões virtuais# 2sta camada tam(ém processa os di&e di &ere rent ntes es titipo poss e cl clas asse sess de se serv rviç iços os e co cont ntro rola la o tr tr!& !&eg ego o da re rede de## /o /oss equipamentos de rede esta camada trata todo o tr!&ego de entrada e sa"da, minimi min imian ando do o pro proces cessam samen ento to e aum aumen entan tando do a e&i e&ici cinci ncia a do pr proto otocol colo o sem necessitar de outras camadas superiores# AA3: é respons!vel pelo &ornecimento de serviços para a camada de aplicação superi sup erior or## A su( su(8ca 8cama mada da >G +>o +>onve nverge rgence nce Gu Gu(la (la$e $er. r. con conver verte te e pr prepa epara ra a in&ormação de usu!rio para o ATM, de acordo com o tipo de serviço, além de cont co ntro rola larr as co cone ne'õ 'ões es vi virt rtua uais is## A su su(8 (8ca cama mada da GA GAR R +G +Geg egme ment ntat atio ion n an and d Reassem(l$. &ragmenta a in&ormação para ser encapsulada na célula ATM# A cama ca mada da AA3 im impl plem emen enta ta ai aind nda a os re resp spec ectitivo voss me meca cani nism smos os de co cont ntro role le,, sinaliação e qualidade de serviço# Os par!gra&os a seguir descrevem as cone'ões virtuais, a célula ATM e os tipos de serviços# •
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2one+*es 9irtuais (9irtua 2onnections): ;8A2S2% <=<1S
A tecnologia ATM é (aseada no uso de cone'ões virtuais# O ATM implementa essas cone'ões virtuais usando * conceitos: TE +Transmission Eat%.: é a rota de transmissão &"sica +por e'emplo, circuitos das redes de transmissão GHPBGO/2T. entre 5 equipamentos da rede ATM# E +irtual Eat%.: é a rota virtual con&igurada entre 5 equipamentos adCacentes da rede ATM# O E usa como in&raestrutura os TEQs# 0m TE pode ter um ou mais EQs# >ada E tem um identi&icador EF +irtual Eat%s Fdenti&ier., que deve ser Jnico para um dado TE# > +irtual >%annel.: é o canal virtual con&igurado tam(ém entre 5 equipamentos adCacentes da rede ATM# O > usa como in&raestrutura o E# 0m E pode ter um ou mais >Qs, >ada > tem um identi&icador >F +irtual >%annel Fdenti&ier., que tam(ém deve ser Jnico para um dado TE# A &igura &igura a seguir seguir ilustra esses conceitos# conceitos# •
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A partir partir desses conceitos, conceitos, de&inem8se de&inem8se 5 tipos de de cone'ões virtuais: virtuais: E> +irtual Eat%s >onnection.: é a cone'ão de rota virtual de&inida entre 5 equipa equ ipame mento ntoss de ace acesso sso ou de usu usu!r !rio# io# 0ma E> é uma coleção coleção de E EQs Qs con&iguradas para interligar origem e destino# >> +irtual >%annel >onnection.: é a cone'ão de canal virtual de&inida entre 5 equipamentos de acesso ou de usu!rio# 0ma >> é uma coleção de >Qs con&iguradas para interligar origem e destino# 2ssas cone'ões são sempre (idirecionais, em(ora a (anda em cada direção possa ter ta'as distintas ou até mesmo ero# Aos serem con&iguradas, apenas os identi&icadores EFB>F nas cone'ões 0/F da origem e do destino tem os mesmos valores# /as cone'ões //F entre equipamentos os valores de EFB>F são de&inidos em &unção da disponi(ilidade de EQs ou >Qs, con&orme mostra a &igura a seguir# •
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O ATM é um protocolo orientado a cone'ão# A rede esta(elece uma cone'ão através de um procedimento de sinaliação, ou seCa, um pedido de esta(elecimento de cone'ão é enviado pela origem até o destinat!rio através da rede# Ge o destinat!rio concorda com a cone'ão, um >>BE> é esta(elecido na rede, de&inido o EFB>F da cone'ão entre as 0/F de origem e de destino, e alocando os recursos dos EQs eBou >Qs ao longo da rota# >omo o ATM usa a técnica de roteamento para enviar as células, ao con&igurar um E> ou >>, o sistema usa como parâmetros os endereços ATM dos equipamentos de origem e
destino, e o EFB>F adotado# 2ssas in&ormações são então enviadas para as ta(elas de roteamento dos equipamentos de rede, que usam para encamin%ar as células# 2m cada equipamento as células dos E>Qs são encamin%adas encamin%adas de acordo com o seu EF, e as células dos >>Qs de acordo com a com(inação EFB>F# A partir dessas cone'ões virtuais o ATM ATM implementa todos os seus serviços# 2m especial, o ATM implementa tam(ém os circuitos virtuais +>. mais comuns, quais seCam: E> +Eermanent irtual >ircuit.: esse circuito virtual é con&igurado pelo operador na rede através do sistema de Nerncia de Rede, como sendo uma cone'ão permanente entre 5 pontos# Geu encamin%amento através dos equipamentos da rede pode ser alterado ao longo do tempo devido 1 &al%as ou recon&igurações de rotas, porém as portas de cada e'tremidade são mantidas mantidas &i'as e de acordo com a con&iguração inicial# G> +GLitc%ed irtual >ircuit.: esse circuito virtual disponi(iliado na rede de &orma autom!tica, sem intervenção do operador, como um circuito virtual so( demanda, para atender, entre outras, as aplicações de o que esta(elecem novas cone'ões a cada c%amada# O esta(elecimento de uma c%amada é compar!vel ao uso norma no rmall de tel tele&o e&one ne,, on onde de a apl aplica icação ção de usu usu!ri !rio o esp especi eci&ic &ica a um nJ nJme mero ro de destinat!rio para completar completar a c%amada, e o G> é esta(eleci esta(elecido do entre as portas de origem e destino# •
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1strutura da 2éua
A célula do protocolo ATM ATM utilia a estrutura simpli&icada com taman%o &i'o de )* ($tes apresentada na &igura a seguir#
O campo de >a(eçal%o carrega as in&ormações de controle do protocolo# Hevido a sua importância, possui mecanismo de detecção e correção de erros para preservar o seu conteJdo# 2le é composto por ) ($tes com as seguintes in&ormações: EF +irtual Eat% Fdenti&ier., com 65 (its, representa o nJmero da rota virtual até o destinat!rio da in&ormação Jtil, e tem signi&icado local apenas para a porta de origem# /as cone'ões 0/F o EF pode ainda ser dividido em 5 campos: o NI> +Neneric IloL >ontrol., com (its, que identi&ica o tipo de célula para a rede, e o EF propriamente dito, com - (its# >F +irtual >%annel Fdenti&ier., com 69 (its, representa o nJmero do canal virtual dentro den tro de um uma a rot rota a vir virtua tuall esp espec" ec"&ic &ica# a# Tam( m(ém ém se re& re&ere ere ao de desti stina nat!r t!rio io da in&ormação Jtil e tem signi&icado local apenas para a porta de origem# ET +Ea$load T$pe., T$pe., com * (its, identi&ica o tipo de in&ormação que a célula contém: de usu!rio, de sinaliação ou de manutenção# >3E +>ell 3oss Eriorit$., com 6 (it, indica a prioridade relativa da célula# >élulas de menor men or pri priori oridad dade e são de desca scarta rtada dass an antes tes qu que e as cél célula ulass de ma maior ior pri priori oridad dade e durante per"odos de congestionamento# P2> +Peader 2rror >%ec., com - (its, é usado para detectar e corrigir erros no ca(eçal%o# O campo de Fn&ormação Stil, com *- (its+- ($tes. carrega as in&ormaçõe in&ormaçõess de usu!rio ou de controle do protocolo# A in&ormação Jtil é mantida intacta ao longo de toda a rede, sem veri&icação ou correção de erros# A camada ATM do protocolo considera que essas tare&as são e'e e'ecut cutada adass pel pelos os pro protoc tocolo oloss da dass ap aplic licaçõ ações es de usu usu!r !rio io ou pel pelos os pro proces cessos sos de •
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sinaliação sinalia ção e gere gerencia nciamen mento to do pr7p pr7prio rio prot protocol ocolo o para garantir garantir a inte integrid gridade ade dess desses es dados# uando uan do é in in&o &orm rmaç ação ão de us usu! u!ri rio, o, o co cont nteJ eJdo do de dess sse e ca camp mpo o é o( o(titido do a pa part rtir ir da &ragmentação da in&ormação original e'ecutada na camada AA3 de acordo com o serviço# O campo pode ainda servir de preenc%imento nulo, nos casos de serviços da ta'a constante de (its# uando a in&ormação é de controle do protocolo, o primeiro ($te é usado como campo de cont co ntro role le e os de dema mais is ($ ($te tess co cont ntem em in in&o &orm rmaç ação ão de si sina nalilia açã ção, o, co con& n&ig igur uraç ação ão e gerenciamento da rede# 2asses de Serviços
O tratamento dos diversos tipos de serviços do ATM é &eito na camada AA3# Eara tanto &oram de&inidos tipos de serviços, (aseado na qualidade de serviço esperada: >=R, =R, A=R e 0=R# O serviço >=R +>onstant =it Rate. é aplicado a cone'ões que necessitam de (anda &i'a +est!tica. devido aos requisitos de tempo (astante apertados entre a origem e o destino# Aplicações t"picas deste serviço são: !udio interativo +tele&onia +tele&onia., ., distri(uição de !udio e v"deo +televisão, pa$8per8vieL, etc., !udio e v"deo on demand, e emulação de circuitos THM# O serviço =R +aria(le =it Rate. pode ser de tempo real ou não# /a modalidade tempo real +rt8=R., é aplicado a cone'ões que tem requisitos apertados de tempo entre origem e destino, porém a ta'a de (its pode variar# Aplicações t"picas deste serviço são vo com ta'a vari!vel de (its e v"deo comprimido +ME2N, por e'emplo.# /a modalidade não tempo real +nrt8=R., o =R pode ser utiliado com ou sem cone'ão, a destina8se a cone'ões que, em(ora cr"ticas e com requisitos de tempo apertados, podem aceitar variações na ta'a de (its# Aplicações t"picas deste serviço são os sistemas de reserva de aviação, %ome (aning, emulação de 3A/Qs e interligação de redes com protocolos diversos +interação com redes Irame Rela$, etc#.# O serviço A=R +Availa(le =it Rate. é aplicado a cone'ões que transportam tr!&ego em raCadas que podem prescindir da garantia de (anda, variando a ta'a de (its de acordo com a di dispo sponi( ni(ili ilida dade de da re rede de ATM# Ap Aplic licaçõ ações es t"p t"pica icass des deste te ser serviç viço o tam tam(é (ém m são as interligações entre redes +com protocolo T>EBFE, entre outros. e a emulação de 3A/Qs onde os equipamentos de inter&aces tm &uncionalidades ATM# O serviço 0=R +0nspeci&ied =it Rate. é aplicado a cone'ões que transportam tr!&ego que não tem requisitos de tempo real e cuCos requisitos e atraso ou variação do atraso são mais &le'"veis# Aplicações t"picas deste serviço tam(ém são as interligações entre redes e a emulação de 3A/Qs que e'ecutam a trans&erncia de arquivos e emails#
ATM: ATM: Sinai>ação e 2ontroe A tecnologia tecnologia ATM ATM &oi desenvolvida desenvolvida para ser um recurso recurso a(rangente a(rangente de rede de dados, dados, com serviços con&i!veis e de qualidade garantida, a partir de um Jnico meio de acesso# Eara implementar esses requisitos suas premissas &oram a simplicidade do &rame +célula. e mecanismos de sinaliação e controle de tr!&ego e congestionamento con&i!veis# Sinai>ação
Os mecanismos de sinaliação do protocolo ATM são parte dos seus mecanismos de controle# As &unções principais de&inidas são as seguintes: 2sta(elecimento e &inaliação de cone'ões ponto a ponto Geleção e alocação de EFB>F Golicitação de classe de qualidade de serviço Fdenti&icação de solicitante de cone'ão Nerenciamento (!sico de erros /oti&icação de in&ormações na solicitação de cone'ões 2speci&icação de parâmetros de tr!&ego# O ATM ATM possui procedimentos procedimentos de sinaliação espec"&icos para essas &unções (aseados no envio de mensagens a partir dos equipamentos de acesso +ou de usu!rio. de origem para os equipamentos de destino, a &im de negociar ao longo da rede o esta(elecimento de cone'ões# • • • • • • •
(asicamente uma evolução dos procedimentos de esta(elecimento de c%amadas dos sistem sistemas as de tele&o tele&onia nia conven convencio cional nal aplica aplicado doss 1s redes redes de dado dados, s, com sinali sinaliaç açõe õess indicando se a cone'ão pode ser e&etuada ou não, se ela deve ou não ser terminada de &orma normal ou anormal e o estado da cone'ão# Gua duração pode ser vari!vel, para uma cone'ão esta(elecida so( demanda e de &orma autom!tica, ou permanente, para uma cone'ão con&igurada pelo operador que deve estar sempre dispon"vel# A partir desse conCunto de &unções podem ser esta(elecidas esta(elecidas as diversas &uncionalidades dos serviços e'istentes no ATM# 2ntre elas podemos citar: 2sta(elecimento de cone'ões ponto8a8ponto 2sta(elecimento de cone'ões ponto8multiponto 2sta(elecimento de cone'ões multiponto8multiponto 2sta(elecimento de cone'ões multicast +um para muitos unidirecional.# • • • •
2ongestionamento
A capacidade capacidade de transporte da Rede ATM ATM é limitada pela sua (anda dispon"vel# >on&orme o tr!&ego a ser transportado aumenta, a (anda vai sendo alocada até o limiar onde não é poss"vel rece(er o tr!&ego adicional# uando atinge esse limiar, a rede é considerada congestionada, em(ora ainda possa transportar todo o tr!&ego entrante# >aso os equipamentos de usu!rio continuem a enviar tr!&ego adicional, a rede é levada ao estado de congestionamento congestionamento severo, o que provoca a perda de células por &alta de (anda# /esse /esse estado, estado, os procedime procedimentos ntos de reenvio reenvio de pacotes pacotes perdidos perdidos dos equipam equipamento entoss usu!rios concorrem com o tr!&ego e'istente e a rede entra em acentuado processo de degradação# O ATM possui os seguintes mecanismos de gerenciamento de congestionamento: Alocação de Recursos: evita que ocorra o congestionamento congestionamento &aendo o controle severo de alocação dos recursos de armaenamento +(u&&ers. dos equipamentos equipamentos e de (anda, e recusando as solicitações de novas cone'ões# 0E> +0sage Earameter >ontrol.: se o processo de controle do uso da rede indicar estado de descarte, os equipamentos situados na peri&eria da rede não aceitam novo tr!&ego evitando o congestionamento# >A> +>onnection Admission >ontrol.: caso o parâmetro de admissão de novas cone'ões estiver selecionado para Uc%eioV, não serão aceitas novas cone'ões onde não se possa garantir a qualidade de serviços com os recursos e'istentes# Além disso, outros mecanismos mecanismos para evitar o congestionamento congestionamento estão inseridos inseridos no pr7prio protocolo ou nos processos de gerenciamento do sistema, con&orme descrito a seguir: Aviso 2'pl"cito de >ongestionamento: >ongestionamento: este mecanismo utilia o (it 2I>F +2'plicit IoLard >ongestion Fndication. do campo ET do ca(eçal%o da célula, descrito anteriormente, para avisar os equipamentos de usu!rios e de rede so(re o estado •
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da rede# O equipamento que se encontra em estado de congestionamento ou na iminncia de entrar nesse estado, ativa o (it# Hesta &orma podem ser iniciados proced procedime imento ntoss de contro controle le de &lu'o &lu'o para para diminu diminuir ir o tr!&eg tr!&ego o até que este se normalie# Alteração de Erioridade da >élula: caso o processo de veri&icação de uso da rede veri&i veri&icar car a ocorr ocorrnci ncia a de conges congestio tionam namen ento, to, este este pode pode ativar ativar o (it >3E >3E do ca(eçal%o das células, &orçando o seu descarte até a rede se normalie# >ontrole de 2sta(elecimento de >one'ões: o processo de admissão de novas cone'ões atinge o estado de so(recarregado e recusa as c%amadas até que a rede se normalie# Algoritmos de >ontrole de Ilu'o: em alguns sistemas ATM ATM são usados algoritmos de controle de &lu'o, (aseados em Canelas de tempo de resposta de envio de células, ta'a de envio vari!vel de células ou quantidade de células para envio, os quais permitem ao sistema o(ter um &eed(ac do estado de congestionamento de &orma impl"cita e agir para normaliar o pro(lema#
ATM: ATM: 3adr*es e 8ecomendaç*es /o per"odo de 6@- a 6@-- os 7rgãos internacionais de padroniação FT08T +2uropa. e A/GF +20A., entre outros, outros, esta(eleceram uma série de recomendaçõe recomendaçõess com técnicas para transmis transmissão, são, comutaçã comutação o e sinalia sinaliação ção e controle controle para implemen implementar tar redes redes intelige inteligentes ntes (aseadas em &i(ra 7ptica# /esse per"odo de&iniu8se o uso do protocolo ATM e das redes de transmissão GHP B GO/2T como (ase para os serviços =road(and8FGH/ +=8FGH/.# 2m 6@@6 empresas do segmento industrial &ormaram o ATM I7rum, com o o(Cetivo de promover a implementação e uso da tecnologia ATM# ATM# Ioram &ormados então comits para a(ordar os aspectos técnicos, de mercado e de usu!rios &inais# 2m 6@@9 o ATM I7rum pu(licou o Anc%orage Anc%orage Accord, que contém o conCunto &undamental de especi&icações do ATM, assim como as especi&icações para migração para redes ATM e implementação &utura de novos serviços, totaliando mais de 9 recomendações# 2sse acordo tin%a como o(Cetivo proporcionar uma (ase s7lida para &ornecedores e usu!rio planeCarem investimentos na nova tecnologia# Hesde então o padrão ATM tem sido consolidado, e outros 7rgãos internacionais tm interagido com o ATM I7rum para via(iliar especi&icações (ilaterais visando a interação dos protocolos ou serviços# >omo e'emplo podem ser citados: o IR I7rum, para via(iliar a interação do Irame Rela$ com o ATM, e o F2TI, para via(iliar a interação do T>EBFE e ME3G com o ATM# ATM# 0m sum! sum!ri rio o dos dos padr padrõe õess e reco recome mend ndaç açõe õess de&in de&inid idos os pelo peloss prin princi cipa pais is 7rgã 7rgãos os internacionais é apresentado nas ta(elas e par!gra&os a seguir# A ta(ela a seguir apresenta as principais principais recomendações recomendações do FT08T para o ATM# >omo &oi mencionado anteriormente, anteriormente, e'iste sempre uma estreita relação entre o =8FGH/ e o ATM, ATM, e algumas recomendações citadas, em(ora ten%am como o(Cetivo outros protocolos ou serviços, especi&icam a interação desses com o ATM#
8ecom$
Ttuo
F#6 F#66*
oca(u oca(ula lar$ r$ o& Terms rms &or &or =roa =road( d(an and d Aspe Aspect ct o& o& FGH/ FGH/
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=8FG =8FGH/ H/ As$ As$nc nc%r %ron onou ouss Tran Trans& s&er er Mode Mode Iunc Iunctition onal al >%ar >%arac acte teri rist stic icss
F#566
=8FGH/ Ge Gervice As Aspects
F#*6 F#*66 6
=8FG =8FGH H/ Nen Nener era al /et /etL Lor or Asp Aspec ects ts
F#*5 F#*56 6
=8FG =8FGH/ H/ Erot Erotoc ocol ol Re&e Re&ere renc nce e Mode Modell and and Appl Applic icat atio ion n
F#*5 F#*5W W
=8FG =8FGH H/ Iun Iunct ctio iona nall Arc Arc%i %ite tect ctur ure e
F#*) F#*)9 9
=8FG =8FGH/ H/ ATM 3a$e 3a$err cell cell tra trans ns&e &err per& per&or orma manc nce e
F#*9 F#*96 6
=8FG =8FGH H/ ATM 3a$ 3a$er er Gpec Gpeci& i&ic icat atio ion n
F#*9 F#*95 5
=8FG =8FGH/ H/ ATM Ada Adapt ptat atio ion n 3a$er 3a$er +AA3 +AA3.. Iunc Iunctition onal al Hes Hescr crip iptition on
F#*9 F#*9* *
=8FG =8FGH/ H/ ATM Adap Adapta tatition on 3a$e 3a$err +AA +AA3. 3. Gpec Gpeci&i&ic icat atio ion n
F#*9 F#*9
Gupp Guppor ortt o& =ro =road ad(a (and nd >on >onne nect ctio ionl nles esss Hata Hata Ger Gervi vice ce on on =8FG =8FGH/ H/
F#*9)# F#*9)#6 6
Irame Irame Rela$ Rela$ Gervice Gervice Gpec Gpeci&ic i&ic >onv >onverg ergenc ence e Gu(la$e Gu(la$err +IR8GG +IR8GG>G. >G.
F#*9)# F#*9)#5 5
Gervice Gervice speci&i speci&icc co8ord co8ordina inatio tion n &uncti &unction on to provide provide >O/G >O/G
F#*9)# F#*9)#* *
Gervice Gervice speci&i speci&icc co8ord co8ordina inatio tion n &uncti &unction on to provide provide >OTG >OTG
F#*W F#*W6 6
Tra& Tra&&i&icc >on >ontr trol ol and and >on >onge gest stio ion n >on >ontr trol ol in =8FG =8FGH/ H/
F#6 F#6* *
=8FG =8FGH H/ 0ser8 ser8/ /etL etLor or Fn Fnter ter&ace &ace
F#* F#*
=asi =asicc 0se 0ser8 r8/e /etL tLor or Fnt Fnter er&a &ace ce 8 la$ la$er er 6 spe speci ci&ic &icat ation ion
F#*5# F#*5#6 6
=8FGH/ =8FGH/ 0/F 0/F 8 p%$sica p%$sicall la$er la$er speci&i speci&icat cation ion Nener Neneral al Aspec Aspects ts
F#*5#5 F#*5#5
=8FGH/ =8FGH/ 0/F 0/F 8 E%$sical E%$sical 3a$er 3a$er Gpeci&ication Gpeci&ication &or 6)) 6)) )5 )5 (itBs (itBs and and 955 955 - (itBs
F#*5#* F#*5#*
=8FGH/ =8FGH/ 0/F 0/F 8 E%$sical E%$sical 3a$er 3a$er Gpeci&ication Gpeci&ication &or 6) 6) (itBs (itBs and 55- (itBs (itBs
F#*5# F#*5#
=8FGH/ =8FGH/ 0/F 8 E%$sic E%$sical al 3a$er 3a$er Gpeci& Gpeci&icat ication ion &or &or )6- )6- (itB (itBss
F#)) F#))) )
Iram Irame e Rel Rela$ a$ =ear =earer er Gerv Gervic ice e Fnt Fnter erL Lori oring ng
F#)-
Neneral Arrangements &or FnternetLoring (etLeen =8FGH/ and 9 (itBs =ased on FGH/
F#96 F#96
=8FG =8FGH/ H/ Oper Operat ation ion and and Main Mainte tena nanc nce e Erin Erincip ciples les and and Iunct Iunctio ions ns
Maiores detal%es podem ser pesquisados no site do FT08T indicado no &im do tutorial# A
A ta(ela ta(ela a seguir seguir apresenta os os principais principais padrões do A/GF, adaptados adaptados para para o am(iente dos dos 20A a parti partirr das das recom recomen endaç daçõe õess do FT08T FT08T## Mais Mais uma uma ve, ve, e como como &oi mencio menciona nado do anteriormente, e'iste sempre uma estreita relação entre o =8FGH/ e o ATM, e algumas recomendações citadas, em(ora ten%am como o(Cetivo outros protocolos ou serviços, especi&icam a interação desses com o ATM# 3adrão
Ttuo
T6#95 T6#95
=8FGH/ =8FGH/ 0/F: 0/F: Rates Rates and and Iormats Iormats Gpec Gpeci&i i&icat cation ionss
T6#95W T6#95W
=8FGH/ =8FGH/ ATM Iuncion Iuncionali alit$ t$ and Gpec Gpeci&ic i&icato atons ns
T6#95@ T6#95@
=8FGH/ =8FGH/ ATM ATM Adaptati Adaptation on 3a$er *B *B >ommom >ommom Eart Iuncion Iuncionalit$ alit$ and and Gpeci&icatio Gpeci&ication n
T6#9* T6#9*
=8FGH/ =8FGH/ 8 Adaptat Adaptation ion 3a$er 3a$er &or >onstant >onstant =it =it Rate Gervice Gervicess Iuncionalit$ Iuncionalit$ and and Gpeci&icat Gpeci&ication ion
T6#9** T6#9**
Irame Irame Rela$ Rela$ =earer =earer Gervic Gervice e Fnter FnterLo Lorin ring g
T6#9* T6#9*
Irame Rela$ Gervice Gervice Gpeci&ic Gpeci&ic >onvergence >onvergence Gu(la$er Gu(la$er +IR8G +IR8GG>G. G>G.
T6#9*9 T6#9*9
=8FGH/ =8FGH/ ATM Adap Adaptat tation ion 3a$e 3a$err T$p T$pe e)
Maiores detal%es podem ser pesquisados no site do A/GF indicado no &im do tutorial# ATM ;6rum
>omo &oi mencionado anteriormente, o Anc%orage Accord constitui a pedra &undamental do ATM ATM para o ATM I7rum# 2'istem ainda nesse &7rum diversos Nrupos de Tra(al%o Tra(al%o dedicados a especi&icar e atualiar as recomendações recomendações re&erentes a inter&aces e protocolos, serviços e redes# 2ntre eles poder"amos citar: AF>BATM8FE AF>BATM8FE >olla(oration >olla(oration +&ormerl$ +&ormerl$ 3an2. 3an2. Arc%itecture Arc%itecture =8F>F >ontrol Gignalling Eolic$ Routing, ersion 6# Hata 2'c%ange Fnter&ace Hirector$ and /aming Gervices Irame8(ased ATM ATM F3MF +Fntegrated 3ocal Mgmt# Fnter&ace. /etLor Management E%$sical 3a$er E8//F Routing and Addressing Residential =road(and Gervice Aspects and Applications Gecurit$ Gignaling Testing Tra&&ic Management oice X Telep%on$ over ATM 0ser8/etLor 0ser8/etLor Fnter&ace +0/F.# A lista das recomendações recomendações ela(oradas por cada grupo pode ser pesquisada pesquisada com maiores detal%es no site do ATM I7rum indicado no &im do tutorial# • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
;8 ;6rum
A ta(ela a seguir apresenta os principais principais FAQs FAQs do IR I7rum# Geu o(Cetivo é (asicamente (asicamente de&inir a interação entre os protocolos ATM e Irame Rela$# A
Ttuo
IRI# IRI#)
Irame Irame Rela$BA Rela$BAT TM E> /etLor /etLor FnterL FnterLor oring ing Fmplem Fmplement entati ation on Agre Agreeme ement nt
IRI# IRI#-
Irame Irame Rela$B Rela$BAT ATM M E> Gervi Gervice ce FnterL FnterLor oring ing Fmple Fmplemen mentat tation ion Agre Agreeme ement nt
Maiores detal%es podem ser pesquisados no site do IR I7rum indicado no &im do tutorial# 1T;
A ta(ela a seguir apresenta os principais principais RI>Qs do F2TI# Geu o(Cetivo é (asicamente (asicamente de&inir a interação entre os protocolos ATM e T>EBFE e ME3G# 8;2
Ttuo
6-*
Multiprotocol 2n 2ncapsulation ov over AT ATM
6)WW
>lassical FE over ATM
Maiores detal%es podem ser pesquisados no site do IR I7rum indicado no &im do tutorial#
ATM: A"icaç*es As aplicações aplicações t"picas da tecnologia tecnologia ATM ATM são são apresentadas apresentadas a seguir# seguir# nterigação de 8edes 2or"orativas
A interligação interligação das redes corporativas corporativas +3A/. de v!rios escrit7rios compondo uma rede 4A/, é uma aplicação t"pica para o uso da tecnologia ATM# O tr!&ego usual das redes de dados é normalmente de 5 tipos: interativo +comando Y resposta., ou seCa, solicitação de usu!rios e aplicações clientes e respostas de aplicações servidoras, servidoras, e por raCadas +(urst$., quando grandes quantidades de dados são trans&eridas de &orma não cont"nua# O ATM, através de roteadores instalados nos escrit7rios, permite utiliar uma porta Jnica em cada escrit7rio para compor redes do tipo mal%a +mes%ed. onde a comunicação de um escrit7rio com todos os outros é poss"vel sem a comple'idade do uso de mJltiplas portas e mJltiplos circuitos dedicados# >omo serviços adicionais, o ATM pode ainda o&erecer, na mesma estrutura, os serviços de vo e mesmo de v"deo con&erncia ponto a ponto ou ponto multiponto# O transporte de o, &a' e sinais de modens anal7gicos so(re ATM atende os requisitos de atraso atraso +dela$ +dela$.. espec" espec"&ico &icoss para para esse esse tipo tipo de aplic aplicaç ação, ão, C! que que pode pode ser de&in de&inida ida a qualidade de serviço necess!ria# Eara a maioria dos administradores de rede de o e dados, a possi(ilidade de transportar a o proveniente de EA=KQs, sinais de &a' e de modens, e dados através da mesma porta ATM e usando procedimentos comuns de gere gerenc ncia iame ment nto o e manu manute tenç nção ão aten atende de os requ requis isititos os de redu reduçã ção o de cust custos os e de comple'idade das grandes redes corporativas# Os sistemas de v"deo con&erncia podem &aer uso dos serviços de tempo real do ATM para v"deo comprimido, utiliando parte da (anda alocada para cada escrit7rio, com pleno atendimento os seus requisitos de tempo e ta'a de (its#
nterigação com Sistemas Legados
A tecnologia ATM possui &acilidades &acilidades de encapsulamento encapsulamento de mJltiplos protocolos# protocolos# O protocolo da tecnologia G/A pode ser utiliado so(re o ATM para interligar computadores de grand grande e porte porte com escrit escrit7ri 7rios, os, agnci agncias as (anc! (anc!ria rias, s, cai'a cai'ass eletrZ eletrZni nicos cos e outra outrass aplicações onde o acesso a esses computadores de missão cr"tica se &a de &orma remota# O tempo de latncia +dela$., as ta'as de trans&erncia de dados, a disponi(ilidade e o gerenciamento de rede o&erecidos pela rede ATM, torna esse tipo de aplicação de missão cr"tica vi!vel e com custos c ustos aceit!veis# 2stas &uncionalidades permitem aos roteadores e até mesmo os dispositivos de acesso Irame Rela$ +IRAH., que &ornecem a conectividade de rede, suportarem o tr!&ego de sistemas G/A, sens"veis a atrasos +dela$s., e de redes 3A/ simultaneamente com o desempen%o adequado# Ainda nesse mesmo am(iente, os equipamentos equipamentos de acesso ATM possuem inter&aces prontas para o protocolo GH3>, e para sistemas =G>#
nteração ATM ATM ? ;rame 8eay
Eara (uscar aumentar a interopera(ilidade do ATM com outros protocolos de dados, ATM I7rum I7rum e o IR I7rum I7rum desen desenvol volver veram am padrõ padrões es para para interl interliga igarr equipa equipamen mentos tos dessa dessass tecnologias através de E>Qs# Ioram padroniadas duas &ormas de interopera(ilidade# A primeira, c%amada de Irame Rela$BATM /etLor FnterLoring &or E>Qs, padronia uma &uncionalidade respons!vel pelo pelo encap encapsul sulame amento nto dos dos E>Qs E>Qs para para que que os mesmo mesmoss possa possam m ser transp transport ortad ados os indistintamente nas redes da 5 tecnologias# Geu uso t"pico ocorre quando a rede Irame Rela$ tem com nJcleo uma rede ATM, para otimiar ainda mais o uso de (anda e a segurança# A &igura a seguir apresenta esta solução#
A segunda &orma de interopera(ilidade, interopera(ilidade, c%amada de Irame Rela$BATM Rela$BATM Gervice FnterLoring &or E>Qs, padronia uma &uncionalidade respons!vel pela conversão dos protocolos +IR [88\ ATM., que pode ser incorporada tantos aos equipamentos de acesso como aos equipamentos da rede# Geu uso t"pico ocorre quando o usu!rio possui redes Irame Rela$ em alguns escrit7rios que devem se interligar com a rede ATM da matri# A &igura a seguir apresenta esta solução#
8edes 3@bicas
Os prestadores de serviços de telecomunicações possuem mJltiplas redes com diversos protocolos e inter&aces para o&erecer serviços de dados ao mercado# Os sistemas de transmissão tm sido padroniados padroniados na sua maioria com a tecnologia GHP +ou GO/2T.# As redes de acesso THM mais novas possuem &uncionalidades para o&erecer acesso usando o protocolo &rame rela$, além dos circuitos THM# Além Além disso e'istem as redes de acesso a internet e de serviços FE# Alguns operadores operadores C! tm implantado redes de dados com o nJcleo +core. ATM para aumentar a e&icincia de uso de (anda em sua rede como um todo, além de o&erecer tam(ém diretamente os serviços ATM# 2stas redes permitem o&erecer serviços de transporte de dados, vo, !udio e imagem, implementando inclusive as atuais E/Qs#
ATM: ATM: 2onsideraç*es ;inais A concepção e o desenvolvimento desenvolvimento do ATM podem ser analisados analisados so( os di&erentes aspectos apresentados a seguir: Fnter&ace e protocolo: implementou uma &orma de comutar tr!&ego com ta'as constantes e vari!veis de (its ao longo de um mesmo meio de transmissão Tecnologia: proporcionou o desenvolvimento de padrões de %ardLare e so&tLare para implemen implementar tar &unciona &uncionalida lidades des de multiple multiple'açã 'ação, o, cone'ão cone'ão cruada cruada +cross8 +cross8 connect. e comutação para redes Elata&orma multisserviços: permitiu o&erecer uma &orma integrada de acesso de custo aceit!vel para aplicações de dados, vo, !udio e v"deo, e mesmo para sistemas legados Fn&raestrutura de rede: de&iniu uma arquitetura escal!vel que pode ser empregada no nJcleo +core. de redes de dados +Irame Rela$, FE, e etc. e mesmo de vo, otimiando os recursos das redes de transmissão# A aplicação do ATM ATM em redes corporativas privadas e em redes pJ(licas de serviços tem sido sido uma uma cons consta tant nte e em todo todo o mund mundo# o# Eara Eara tant tanto o &ora &oram m dese desenv nvol olvi vido doss algu alguns ns procedimentos para garantir que tanto as corporações como os prestadores de serviços possam o(ter o mel%or desempen%o da plata&orma ATM# •
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Ao decidir pelo uso e contratação de serviços ATM, as corporações corporações devem estar preparadas para de&inir parâmetros de n"veis de serviço que serão o(Ceto de acordo a ser negociado com os prestadores de serviços# Eara cada E> ou >> devem ser de&inidos: As classes de qualidade qualidade de de serviço +oG. +oG. que a rede rede deve o&erecer o&erecer Os parâmetros de tr!&ego que especi&icam o &lu'o de células ATM a ser o&ertado +m!'ima ta'a de pico, tr!&ego m!'imo de raCada, etc#. As regras de veri&icação de con&ormidade con&ormidade usadas para interpretar os parâmetros parâmetros de tr!&ego A regra regra para de&inir de&inir e identi&icar identi&icar a con&ormidade con&ormidade das cone'ões cone'ões de rede# rede# Eor outro lado, os prestadores de serviços devem estar preparados para responder os seguintes questionamentos e requisitos das corporações: Acesso: tipos e velocidades, velocidades, inter&aces para outras redes +Irame Rela$, Rela$, FE, FE, e legados., arquitetura do acesso entre o >liente e a rede Rede: detal%es da topologia, atraso e latncia +normal e pico., parâmetros de con&ia(ilidade con&ia(ilidade e redundância de equipamentos e da rede e tempo médio de reparo +MTTR. Gerviços o&erecidos: E> e G>, serviço puro de células ATM, ATM, classes de serviços +AA3 6 a )., interopera(ilidade com outros protocolos +Irame Rela$, FE, e legados., cone'ões ponto a ponto e ponto8multiponto, ponto8multiponto, parâmetros de serviços monitorados e garantidos, preços di&erenciados para serviços de menor prioridade 2quipamentos de Acesso: lista de equipamentos certi&icados na rede +quando &orem de responsa(ilidade do >liente., opção de aluguel do equipamento como parte do serviço o&ertado com ou sem upgrade garantido Operação de rede: tipo de protocolo de gerenciamento de rede +G/ME, >MFE, etc#., &ormas de integração do gerenciamento de redeBserviços Cunto com a rede do >liente, &ormas de controle de congestionamento congestionamento de tr!&ego da rede, etc# Ereç Ereços os e pra praos os:: preç preços os e &orm &ormas as de &atu &atura rame ment nto o de serv serviç iços os,, pra praos os de provisio provisioname namento nto para primeiro primeiro serviço serviço e novos novos serviços serviços adiciona adicionais, is, ta'as ta'as de instalação, contratos de manutenção de serviços e equipamentos# • •
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8efer!ncias A
American /ational /ational Gtandards Gtandards Fnstitute, 7rgão 7rgão americano americano respons!vel respons!vel pelo desenvolvimen desenvolvimento to de padroniação para telecomunicações#
T=
T%e T%e Fnte Fntern rnat atio iona nall Teleco lecomm mmun unic icat atio ion n 0nio 0nion, n, 7rgã 7rgão o desenvolvimento de padroniação para telecomunicações#
euro europe peu u
resp respon ons! s!ve vell
pelo pelo
ATM ;6rum
ATM ATM I7rum, 7rgão respons!vel pelo treinamento, promoção e implementação do ATM, ATM, de acordo com os padrões e recomendações internacionais# ;8 ;6rum
Irame Rela$ I7rum, 7rgão respons!vel pelo treinamento, promoção e implementação do Irame Rela$, de acordo com os padrões e recomendações internacionais# 1T;
T%e Fnter Fnternet net 2ngine 2ngineeri ering ng Tas Iorce Iorce,, 7rgão 7rgão respo respons! ns!vel vel pelo pelo desen desenvol volvim vimen ento to de padroniação para a Fnternet +RI>.#